在现代照明与显示领域,LED(发光二极管)凭借节能、长寿、环保等优势熠熠生辉,而其背后复杂且精细的加工工艺,步步精心,方成就这照亮世界的“光之源”。
芯片制造是根基,始于高纯度半导体材料。常以砷化镓、蓝宝石为衬底,通过化学气相沉积(CVD)或分子束外延(MBE)工艺,精准生长出多层量子阱结构。CVD时,气态反应物在高温衬底上分解、扩散,按预设厚度沉淀成晶膜;MBE则如“太空‘喷洒’原子”,在超高真空下,将元素分子束射向衬底,一层层堆叠出纳米级精度的薄膜,此过程温度、气压、气体流量稍有差池,便会导致晶格缺陷,影响发光效能。
电极制作紧承其后,目的是让电流畅通无阻导入导出。先以光刻技术雕琢图案,涂胶、曝光、显影,将设计好的金属电极图形转移至芯片表面;再采用蒸发镀膜或磁控溅射,前者于真空中加热金属使其蒸发,后者电离氩气加速金属离子轰击靶材,二者皆能使金属沉积于芯片,形成欧姆接触良好的电极,确保低电阻、高导电,为LED点亮铺就电线。

封装环节先将芯片置于支架或基板,四周点胶固定,胶体不仅起机械支撑作用,更能防潮、防尘。随后注入封装胶,有环氧胶、硅胶之分,环氧胶硬度高、折射率易调,硅胶柔韧、耐候佳,注胶后抽真空除气泡,防止光散射、失焦,待胶固化,LED便被透明防护罩包裹,抵御外界侵蚀,保障光学性能稳定。
最后测试分拣,用积分球测定光通量、光谱分布,电学仪表检测正向电压、反向漏电流,依据亮度、波长等参数分级,合格品方能流向市场,点亮万家灯火或拼成绚丽大屏,不合格则回炉重造或报废,严守质量生命线。从微观芯片雕琢到宏观封装检测,LED加工工艺环环相扣,以精密匠心,铸就绿色光明之星。